本发明涉及功能材料技术领域，具体涉及一种通过热喷涂制备纳米团聚体氧化锆粉末的新方法。
背景技术：
氧化锆属偏酸性氧化物，熔点达2 760℃热导率低，化学稳定性好，在高温氧化和弱还原性气氛中稳定，能耐含SO2，CO和CO2等高温燃气的腐蚀，然而，纯氧化锆材料因为其晶型转化会产生剥蚀，随着温度的变化，氧化锆晶体会出现不同的晶型。1000℃下，为单斜晶体；超过1000℃，转化为四方晶型，伴随约7%的体积变化，再冷却时，又恢复单斜晶型结构，但体积不能恢复到原态，产生了不可逆转变。这种晶型转变和体积变化，使其涂层在热循环条件下，产生大热应力，而出现开裂和剥落失效。
目前，热喷涂用氧化锆粉末一般采用共沉淀法和电熔破碎法制备；而纳米团聚型氧化锆粉末则采用喷雾干燥法、熔胶-凝胶法、微乳液法制备。以上方法各有优点，但也存在许多不足。喷雾干燥法由于团聚粉末自然收缩， 粉末的松装度仅为0.8~l.l g/cm3，流动性差，因此，在热喷涂工艺过程中不能获得足够的动能，以致涂层高密度不太高，无法获得较高的结合强度。溶胶-凝胶法制备的等离子喷涂用纳米氧化锆粉末为球形， 粒度分布范围窄，由于配位剂等有机试剂的加入，生产成本高，难于实现。微乳液法制得的纳米粉末呈球形，粒度大小一致，但由于成本高，难于实现规模化。
技术实现要素：
本发明旨在提出一种通过热喷涂制备纳米团聚体氧化锆粉末的新方法。
本发明的技术方案在于：
通过热喷涂制备纳米团聚体氧化锆粉末的新方法，包括如下步骤：
（1）配料
将粒径为20~60 nm Y2O3粉末与粘接剂混合，加入l.0~l.3倍混合料的净水，调配成料浆；
（2）雾化干燥
将步骤（1）所得到的料浆在喷雾干燥塔内雾化干燥，干燥塔温度控制在110~130℃，制成团聚粉末；
（3）筛分
将步骤（2）得到的团聚粉末过筛，取粒度l80~325目的粉末，其余粉末作为回炉料；
（4）致密化
将步骤（3）得到的l80~325目的粉末通过送粉器送至等离子焰流中心致密球化，随后喷入水中成型，然后将成型粉粒烘干， 于≤300℃加热除去残留有机粘结剂和水分，即得纳米团聚体氧化锆粉末。
所述的粘接剂为糊精、聚乙烯醇、羧甲基纤维素、聚苯乙烯中1种或2种以上的混合物。
所述的雾化干燥是用离心雾化喷嘴将料浆喷入干燥塔中，离心雾化器的转速为800~2 000r/min；雾化干燥压缩空气为载体，采用二流式喷嘴将浆料喷入干燥塔内干燥。
所述的烘干温度为700~1000℃，烘干时间l0~30 min。
本发明的技术效果在于：
本发明控制了纳米晶粒长大的因素， 保证了整个造粒过程中纳米原始晶体结构不长大，为后续等离子喷涂纳米涂层的实现奠定了基础。整个制备工艺流程少，设备简单，工艺参数易于控制，适合于连续化大规模生产。纳米原料制备团聚粉末成本相对较低，易推广。
具体实施方式
通过热喷涂制备纳米团聚体氧化锆粉末的新方法，包括如下步骤：
实施例1
（1）配料：将粒径为20 nm Y2O3粉末与粘接剂混合，加入l.0倍混合料的净水，调配成料浆；
（2）雾化干燥：将步骤（1）所得到的料浆在喷雾干燥塔内雾化干燥，干燥塔温度控制在110℃，制成团聚粉末；
（3）筛分：将步骤（2）得到的团聚粉末过筛，取粒度l80~325目的粉末，其余粉末作为回炉料；
（4）致密化：将步骤（3）得到的l80~325目的粉末通过送粉器送至等离子焰流中心致密球化，随后喷入水中成型，然后将成型粉粒烘干， 于100℃加热除去残留有机粘结剂和水分，即得纳米团聚体氧化锆粉末。
其中，所述的Y2O3粉末与粘接剂的混合质量比为95:5~98:2。所述的粘接剂为糊精、聚乙烯醇、羧甲基纤维素、聚苯乙烯中1种或2种以上的混合物。所述的雾化干燥是用离心雾化喷嘴将料浆喷入干燥塔中，离心雾化器的转速为800r/min；雾化干燥压缩空气为载体，采用二流式喷嘴将浆料喷入干燥塔内干燥。所述的烘干温度为700℃，烘干时间l0 min。
实施例2
（1）配料：将粒径为60 nm Y2O3粉末与粘接剂混合，加入l.0~l.3倍混合料的净水，调配成料浆；
（2）雾化干燥：将步骤（1）所得到的料浆在喷雾干燥塔内雾化干燥，干燥塔温度控制在130℃，制成团聚粉末；
（3）筛分：将步骤（2）得到的团聚粉末过筛，取粒度l80~325目的粉末，其余粉末作为回炉料；
（4）致密化：将步骤（3）得到的l80~325目的粉末通过送粉器送至等离子焰流中心致密球化，随后喷入水中成型，然后将成型粉粒烘干， 于300℃加热除去残留有机粘结剂和水分，即得纳米团聚体氧化锆粉末。
其中，所述的Y2O3粉末与粘接剂的混合质量比为95:5~98:2。所述的粘接剂为糊精、聚乙烯醇、羧甲基纤维素、聚苯乙烯中1种或2种以上的混合物。所述的雾化干燥是用离心雾化喷嘴将料浆喷入干燥塔中，离心雾化器的转速为2000r/min；雾化干燥压缩空气为载体，采用二流式喷嘴将浆料喷入干燥塔内干燥。所述的烘干温度为1000℃，烘干时间30 min。